基于數(shù)據(jù)與人本視角的建筑學研究型畢業(yè)設(shè)計教學探索

夏正偉，王軒軒

（蘇州大學 建筑學院，江蘇 蘇州 215000）

一、課題背景

（一）軌交站域公共空間更新訴求

軌道交通站點（特別是中心型站點）區(qū)域聚集了交通、商業(yè)、辦公、居住和公共服務(wù)等多樣化的城市功能，是城市中最具有活力的空間環(huán)境之一。市民們依靠軌道交通站點來滿足各種日常行為是最正常和典型的生活體驗。然而，市民們在軌交站域內(nèi)的步行通勤、停留性活動以及功能設(shè)施利用等行為，都離不開軌交站域公共空間環(huán)境的支撐。已有大量學者對影響TOD 效能的公共空間使用績效進行了總結(jié)分析，袁銘等[3]指出現(xiàn)階段整體考慮空間使用效率和品質(zhì)的績效評價指標框架較少，并從功能、交通、空間和使用者四類影響因素對多個站域空間進行公共空間使用績效評價；夏正偉等[4-5]提出的“5D+N”概念中，總結(jié)了需要重點關(guān)注的六個維度指標，其中，宜步行環(huán)境是影響TOD 公共空間綜合效能的關(guān)鍵性指標；商業(yè)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施可達性也對建成環(huán)境的品質(zhì)提升具有積極影響。因而，軌交站域公共空間環(huán)境更新優(yōu)化建設(shè)，對于軌交站域空間的整體性環(huán)境塑造和空間活力提升尤為重要。

（二）畢業(yè)設(shè)計教學中的人本視角與數(shù)據(jù)思維

軌交站域建成環(huán)境較為復雜，其功能、形態(tài)與空間品質(zhì)方面的指標均可能對市民步行通勤、停留性活動以及功能設(shè)施利用等產(chǎn)生影響，由于學生缺乏足夠的研究與實踐經(jīng)驗，難以像部分資深設(shè)計師那樣依靠感性的直覺判斷對現(xiàn)狀問題進行分析思考。如何引導學生更好地分析既有空間環(huán)境存在的問題，進而提出針對性設(shè)計對策，指導教師必須要處理好兩個教學轉(zhuǎn)變。一是“形態(tài)導向”向“人本導向”的轉(zhuǎn)變，即在城市存量優(yōu)化的轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，畢業(yè)設(shè)計的教學需要引導學生從人本視角去關(guān)注建成環(huán)境空間品質(zhì)優(yōu)化提升。二是“感性思維”向“數(shù)據(jù)思維”的轉(zhuǎn)變，即需要從數(shù)據(jù)思維出發(fā)，利用實證數(shù)據(jù)對建成環(huán)境進行量化評估，進而形成較為直觀性和科學性的判斷。

因而，在畢業(yè)設(shè)計教學中，筆者在既有相關(guān)文獻總結(jié)的基礎(chǔ)上形成軌交站域公共空間更新的教學指導框架，引導學生利用相關(guān)文獻研究對公共空間更新的關(guān)鍵性要素及其量化方法進行總結(jié)，并利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和城市空間量化分析方法進行深入分析，以更為深入地對軌交站域建成環(huán)境進行分析評價。

二、課題教學探索

（一）目標

本次畢業(yè)設(shè)計課題選擇的基地為蘇州軌道交通S1線和K1 線交匯處的昆山市玉山廣場站站域空間，主要包括以玉山廣場站點為中心半徑500 m 范圍。玉山廣場站位于昆山城市軸的中央?yún)^(qū)位，是昆山目前唯一規(guī)劃的雙地鐵換乘站，站域空間將會成為昆山重要的城市功能載體。玉山廣場站的車站定位是市級功能中心，核心功能為商業(yè)和換乘，其公共空間的組織建設(shè)應(yīng)符合多樣性功能聚集的人行交通組織要求、并營造出宜步行的高品質(zhì)的空間環(huán)境。課題沒有設(shè)置明確的任務(wù)書，要求學生從數(shù)據(jù)與人本視角完成站域空間環(huán)境分析之后，選擇不同的介入點對公共空間進行更新設(shè)計，以建立起玉山廣場站域的公共空間體系更新塑造。

（二）教學總體策略及方法

在畢業(yè)設(shè)計過程中，結(jié)合教學指導框架執(zhí)行“理論文獻研究”——“數(shù)據(jù)與人本視角下既有空間環(huán)境分析”——“更新設(shè)計策略”的路徑教育方式（圖1），以更好引導學生完成課題的研究?！袄碚撐墨I研究”是研究型畢業(yè)設(shè)計得以順利開展的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，學生將通過“知網(wǎng)”檢索對研究主題進行深入的理論歸納，明確“人本導向”下的軌交站域空間環(huán)境更新的關(guān)鍵性要素，以及“數(shù)據(jù)思維”下的數(shù)據(jù)獲取和量化研究方式。在本次畢設(shè)課題中，學生們結(jié)合徐磊青[6]、楊俊宴[7]、樊鈞[8]、葉宇[9]、夏正偉[4]等學者們的研究，對影響TOD 效能的關(guān)鍵性要素、公共空間指標對城市活力的影響、人本尺度下的街道可步行性測度體系與社區(qū)生活便利度測度框架，以及如何結(jié)合街景數(shù)據(jù)和新分析技術(shù)對街道綠視率、建筑界面、可達性等建成環(huán)境指標進行量化的方式進行了充分學習和梳理，進而可以形成推進畢業(yè)設(shè)計的具體執(zhí)行路徑方式（圖2）?？蓪⑹忻裨谲壗徽居虻亩鄻有曰顒臃譃椴叫型ㄇ?、停留性活動和功能設(shè)施利用三類；通過街景地圖獲得的數(shù)據(jù)進行處理和計算后，可以得到POI 密度、業(yè)態(tài)類型及分布、可達性、綠視率、透明度和建筑貼線率等量化指標，進而可以對軌交站域的建成環(huán)境形成直觀性的評價；學生可以從功能組織、空間形態(tài)、環(huán)境品質(zhì)等方面選擇介入方式對站域公共空間環(huán)境進行更新，以引導市民向慢行、綠色的生活方式轉(zhuǎn)變，推動以人為核心的高品質(zhì)建成環(huán)境營造。

圖1 畢業(yè)設(shè)計教學路徑

圖2 數(shù)據(jù)與人本視角下的畢業(yè)設(shè)計教學過程

（三）人本視角下的量化評估

由于本次畢業(yè)設(shè)計期間正值疫情高峰期，無法進行現(xiàn)場實地調(diào)研，因此學生使用街景地圖網(wǎng)絡(luò)開放數(shù)據(jù)及百度街景地圖時光機功能，獲得步行流量數(shù)據(jù)、POI 業(yè)態(tài)點等街道活力分析所需數(shù)據(jù)。已有相關(guān)研究證明，在百度街景覆蓋率較高的街區(qū)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源代替實地調(diào)研數(shù)據(jù)存在較高的可行性，商業(yè)分布數(shù)據(jù)可用街景地圖數(shù)據(jù)獲得[10]?？蛇_性使用英國卡迪夫大學建立的sDNA（Spatial Design Network Analysis，http：//www.cardiff.ac.uk/sdn）模型結(jié)合QGIS 平臺進行建模分析，可以對街道可達性進行度量。

結(jié)合街景地圖數(shù)據(jù)（圖3），可以建立起對站域空間環(huán)境的初步認知，如：（1）站域內(nèi)部分步行街道的建筑界面雖然比較連續(xù)，但視覺形象較差，且僅有部分街段種植了行道樹，街道頂界面塑造較弱，街道意向模糊；（2）雖然機動車道、非機動車道、人行道使用不同的地面材質(zhì)加以區(qū)分，但仍存在人車矛盾以及步行連續(xù)性不夠的問題；（3）街道缺少配套的街道家具和景觀，街道功能單一，且集中性廣場也缺乏相應(yīng)的設(shè)施，難以產(chǎn)生較為豐富的停留性活動；（4）大型商業(yè)建筑的廣場空間，同時兼作地面停車空間，對市民步行穿行與進入商業(yè)設(shè)施均造成了一定的影響。

淮山含有抗性淀粉、多糖、甾體皂苷元等化學成分，具有降血糖作用。李寶霞等[13]報道，淮山中的抗性淀粉含量高，其在體內(nèi)消化緩慢，可以延緩餐后血糖濃度升高。McAnuff等[14]研究了從淮山中分離出三種甾體皂苷元(△3薯蕷皂苷元、皂苷元、偏諾皂苷元)和植物茲醇、豆茲醇、β-谷茲醇對鏈脲霉素誘導的糖尿病大鼠空腹血糖的影響，發(fā)現(xiàn)甾體皂苷元可以降低糖尿病大鼠的血糖濃度。朱明磊等[15]研究發(fā)現(xiàn)，淮山多糖能夠增加胰島素分泌、改善受損胰島β細胞，從而對四氧嘧啶模型糖尿病小鼠具有明顯的降血糖作用。何云[16]報道，淮山多糖能顯著降低四氧嘧啶誘導的糖尿病大鼠的血糖水平，而且降糖作用隨著給藥劑量的增加而增加。

圖3 街道空間界面分析

結(jié)合上述的分析過程，學生首先對區(qū)域內(nèi)街道的現(xiàn)狀有了直觀、感性的體驗和認識，再結(jié)合“理論文獻研究”獲得的關(guān)鍵性影響要素及指標數(shù)值，可以對站域建成環(huán)境進行更為精確的量化評估。

1.街道空間品質(zhì)的量化分析

積極的底層界面既應(yīng)容納得益于街道空間的活動，又能對街道上的公共活動提供支持，并且給予行人適宜的視覺和心理感受，主要體現(xiàn)在沿街店面密度、綠視率和透明度等方面。透明度指各街段中具有視線滲透度的建筑界面水平長度占建筑界面沿街總長度的比例[11]，綠視率指人眼所看到的圖像中綠化面積所占的百分比，與居民的生理健康、壓力指數(shù)等都有密切的關(guān)系。

學生使用百度街景地圖獲得各路段的圖像，基于“騰訊優(yōu)圖”圖片機器學習平臺測度街景圖像自然要素（樹木、草地等）的感知程度[12]，探究自然要素感知程度與街道底層界面透明度的關(guān)系。相關(guān)研究證實，25%左右的綠視率能夠增強街道吸引力，60%以上的界面透明度更有利于街道逗留活動的發(fā)生[3]。從圖4 可以看出，不同街道的綠視率和透明度差異較大，街道空間質(zhì)量存在一定差距。約有三分之二的街道綠視率在25%以上，街道環(huán)境宜人、吸引力較高，行走體驗較好；然而，只有不到一半的街道界面透明度超過60%，步行時的視線通透性和空間感受較差，不利于多樣性的街道逗留活動的發(fā)生。整體來看，僅有四分之一的街道能夠同時滿足綠視率和界面透明度的要求，整個區(qū)域內(nèi)的街道空間品質(zhì)不高。

圖4 街道空間品質(zhì)分析

2.商業(yè)吸引性的量化分析

建筑的功能密度指各街段中每100 m 的功能業(yè)態(tài)的數(shù)量，具體分為食品、餐飲、服飾、電子、工藝品、日用品、文化娛樂、服務(wù)咨詢和辦公旅館9 種類型；建筑貼線率是指由多個建筑立面構(gòu)成的街墻立面跨及所在街區(qū)長度的百分比，可以表示臨路建筑物的連續(xù)及底層建筑物的退讓程度，是建筑物的長度和臨街紅線長度的比值，比值越高沿街面看上去越齊整。提供適宜的商業(yè)街道底層界面功能密度和店面密度能夠促進區(qū)域商業(yè)的發(fā)展，每百米7 個以上的店面可以更好吸引商業(yè)停留行為[13]。

從圖5 可以看出，店鋪數(shù)量集中分布在每百米10～30 個，能夠吸引大量的商業(yè)停留行為；街道的建筑貼線率處于40%～95%之間，在80%～90%區(qū)間尤為集中，證明沿街面的立面觀感比較整齊規(guī)則。整體來看，玉山廣場站域街道的業(yè)態(tài)豐富度和貼線率都比較高，約有三分之二街道的商業(yè)吸引性較高。但從實際的街道分布來看，站域南部街道的POI 密度明顯高于站域北部區(qū)域。

圖5 街道商業(yè)吸引性分析

3.可達性與中心性的量化分析

良好的步行可達性是城市活動的空間基礎(chǔ)?？蛇_性較早被用來描述場所間相互靠近和分離的狀態(tài)，被認為是一種空間的“機會潛力”，衡量了空間中個體到街道網(wǎng)絡(luò)中另一點的成本距離，評價其滿足某種社會交往活動的難易程度，從而吸引著人們參與到城市空間中[7]。

穿行度，即街道成為中介被穿越的可能性；整合度，即街道成為中心的可能性，以上兩個指標可以用以簡單評估街道的可達性。本次研究范圍為以站點為中心半徑500 m 所覆蓋的區(qū)域。學生在建模分析后得出（圖6 和圖7），城市級主、次干道和周邊地塊性質(zhì)公共性強的街道的可達性更高；站域整體南部是尺度更適宜步行的小尺度街區(qū)，可達性更高；商業(yè)綜合體將地塊割裂，阻礙了城市步行交通的連續(xù)性。

圖6 站點半徑500 m 的穿行度

圖7 站點半徑500 m 的整合度

（四）介入方式

通過前期的文獻研究和相關(guān)數(shù)據(jù)的量化評估，學生從功能組織、空間形態(tài)和環(huán)境品質(zhì)等三個維度對軌交站域建成環(huán)境有非常充分的認知，進而可以結(jié)合“步行行為”“功能設(shè)施利用”“停留性活動”等不同的角度作為重點來介入站域公共空間環(huán)境的更新優(yōu)化設(shè)計，以激發(fā)空間活力。（1）從促進步行行為的視角，既面臨著解決軌交站點大量集中性人流交通組織問題，還面臨著為軌交站點區(qū)域提供宜步行空間環(huán)境的需求；（2）從功能設(shè)施利用的視角，既存在著站點核心區(qū)集聚性人流對于商業(yè)、辦公空間需求潛力，也存在著社區(qū)居民對于各類公共服務(wù)設(shè)施的需求；（3）從停留性活動的視角，應(yīng)該關(guān)注公共空間對于多樣性公共生活的適應(yīng)性，并能夠為人們的停留性活動提供適宜的設(shè)施配置。

（五）更新策略：整合與激活

1.以“宜步行”為目標的站域公共空間整合

站域公共空間系統(tǒng)的整合應(yīng)在合理組織空中、地面、地下三個城市基面之間關(guān)系，可使用二層廊道搭建立體化步行系統(tǒng)，串聯(lián)起站點、主要商業(yè)地塊與重要公共空間節(jié)點，從而在核心區(qū)形成多層面連續(xù)步行空間系統(tǒng)，提升站點到周邊商業(yè)空間以及社區(qū)公共空間節(jié)點的宜步行性。通過強化站點空間與周邊地塊之間多層面的步行交通聯(lián)系，既可以促進集中性人流的快速疏導，同時還可以提升周邊地塊的人流量，帶來潛在的商業(yè)效益。并且通過設(shè)置不同標高的景觀平臺和立體活動廣場，可以塑造充滿活力的立體化的站域公共空間體系。

從整合優(yōu)化后的站域步行空間可達性分析（圖8 和圖9）可以看出，站域整體的宜步行性有大幅提高。以站場為中心的立體步行系統(tǒng)初步形成，站域中心和主要公共空間、功能設(shè)施的步行可達性、中心性都有明顯提高，促進了公共空間活力提升。

圖8 更新設(shè)計后的穿行度

圖9 更新設(shè)計后的整合度

2.以“促進功能設(shè)施利用”為目標的功能優(yōu)化

在功能優(yōu)化中，需充分考慮TOD 模式建設(shè)需求和社區(qū)生活圈構(gòu)建對公共服務(wù)功能設(shè)施配置的需求，針對性地進行城市和社區(qū)多樣性功能的置入。學生的具體操作策略如下：（1）根據(jù)軌交站點集聚性人流對商業(yè)、辦公空間的迫切需求，采取了公共空間立體化開發(fā)與高密度建筑綜合體開發(fā)相結(jié)合的方式進行站點核心區(qū)域的功能組織優(yōu)化，建設(shè)能夠容納交通換乘、商業(yè)服務(wù)、休閑交往和社區(qū)服務(wù)等多樣化功能一體的公共空間環(huán)境，實現(xiàn)了空間資源集約化和功能多樣化的高效利用；（2）沿城市主要道路進行商業(yè)空間和步行界面的更新，保持沿街商業(yè)界面的統(tǒng)一性和連續(xù)性，豐富業(yè)態(tài)類型的同時延續(xù)街巷和院落的商業(yè)空間肌理，將宜人的步行空間延伸至整個站域范圍，關(guān)注片區(qū)整體活力提升和發(fā)展；（3）在社區(qū)層面，結(jié)合公共空間節(jié)點進行社區(qū)功能空間的補充和完善，以滿足不同年齡群體的日常行為活動需求，特別是老年人和兒童的需求，以創(chuàng)造全齡友好的社區(qū)公共空間環(huán)境[14]。

3.以“促進停留性活動”為目標的空間品質(zhì)提升

空間的環(huán)境品質(zhì)是城市空間活力的保障，站域空間不僅需要通過既有空間環(huán)境的“TOD 化”來形成滿足居民對公共設(shè)施需求的宜步行社區(qū)環(huán)境，也需要通過空間環(huán)境品質(zhì)的提升和適宜的設(shè)施配置，吸引人們停留性活動的發(fā)生。

停留活動可分為商業(yè)性停留活動和社會性停留活動，商業(yè)街因其具備商業(yè)性、生活性和交通性等多重特性，是城市中最具活力的街道類型之一，能夠吸引各類步行停留活動的發(fā)生[13]。學生結(jié)合前期分析中空間品質(zhì)不足街道空間環(huán)境，進行空間品質(zhì)提升研究。主要包括：（1）優(yōu)化人行空間環(huán)境，明確區(qū)分人行空間與車行空間，進行人行道部分停車空間整治，增設(shè)和優(yōu)化街道家具，改善綠化和街道景觀[15]；（2）底層沿街界面整治，保證商業(yè)界面的通透性，對街道立面進行統(tǒng)一風格的規(guī)劃；（3）停留性空間節(jié)點優(yōu)化，對現(xiàn)有的街角廣場、口袋公園等節(jié)點性公共空間進位維護和優(yōu)化，對現(xiàn)狀中廢置的大片綠地公園進行景觀重塑，優(yōu)化行人可駐留的空間節(jié)點環(huán)境品質(zhì)。特別是在核心站場區(qū)中，多層面公共空間環(huán)境模糊了城市公共空間與軌交站點空間的邊界，保持城市公共空間與站前空間之間的建成環(huán)境連續(xù)性[16]，結(jié)合豐富景觀、休息座椅、豐富的功能置入，將催生豐富的社會生活。

三、結(jié)束語

基于數(shù)據(jù)和人本視角，可以幫助學生較為精準地把握既有空間環(huán)境存在的問題，進而可以形成具有直觀性和科學性的判斷，這對于研究型畢業(yè)設(shè)計尤為重要。在本次畢業(yè)設(shè)計教學中，通過強調(diào)“理論文獻研究”——“數(shù)據(jù)與人本視角下既有空間環(huán)境分析”——“更新設(shè)計策略”這一路徑教育方式，使學生們在畢業(yè)設(shè)計過程中兼顧了理論與實踐的雙重訴求，學生的個人專業(yè)能力得到了系統(tǒng)性的檢驗和提升。這對于學生今后從事實際的工作將起到積極幫助作用。本次畢業(yè)設(shè)計教學同樣也存在需要再討論地方：首先是畢業(yè)設(shè)計時間的限制，學生需要提前進行相關(guān)軟件的學習，以保證能夠順利推進畢業(yè)設(shè)計工作；其次是團隊的協(xié)作問題，學生們需要共同協(xié)作完成理論研究與前期分析，以便能夠在一個系統(tǒng)性框架下選擇各自的介入方式，進行針對性的更新策略研究。